精炼：脱臭脱蜡

1、第五章第五章 脱臭脱臭一一 原理原理二二 影响因素影响因素三三 脱臭工艺脱臭工艺四四 脱臭设备脱臭设备n脱臭，又称水汽蒸馏、汽提、脱臭，又称水汽蒸馏、汽提、物理精炼，它们的原理、工艺、物理精炼，它们的原理、工艺、设备几乎一致设备几乎一致1脱臭原理脱臭原理臭味：油脂中各种气味组分，低分子醛、酮、臭味：油脂中各种气味组分，低分子醛、酮、FFAFFA（主要）、烃（主要）、烃p天然天然豆油中的烃，菜油的异硫氰酸酯豆油中的烃，菜油的异硫氰酸酯p加工加工焦糊味、溶剂味，漂土味、氢化味焦糊味、溶剂味，漂土味、氢化味p臭味成分含量很少，但有些在臭味成分含量很少，但有些在ngng/kg/kg级级即可感觉即可感觉

2、 p有些气味不受人们欢迎有些气味不受人们欢迎脱臭：脱除油脂中各种低分子组分的工序脱臭：脱除油脂中各种低分子组分的工序 在高温、高真空下，借助水蒸汽蒸馏在高温、高真空下，借助水蒸汽蒸馏, ,脱除臭味物质的工艺过程脱除臭味物质的工艺过程臭味与甘三酯分离的依据臭味与甘三酯分离的依据p臭味物质共同点：同温下，其蒸汽压远大于甘三酯，二者挥发性显著不同q油脂是热敏性物质，常压高温下稳定性差，易氧化分解p如何避免：高真空下，通入与油不相溶的水蒸气，水蒸汽穿过含臭味的油脂，汽液表面接触，水蒸汽被挥发的臭味组分所饱和，并按其分压比率逸出，由此，大幅度降低臭味的沸点，在大大低于甘三酯分解温度下脱除臭味不同压力下不

3、同压力下脂肪酸沸点压力/Pa133.35133.310 133.320 133.340 133.360 133.3100 133.3200 133.3400 133.3760 133.38:088.0112.9125.6139.2154.2163.2176.5195.5216.9239.110:0109.8135.9149.3163.6179.5189.5203.0223.2245.8260.312:0129.8157.1171.1186.2202.8213.3227.5248.7272.4287.614:0142.0174.1190.8207.6223.5237.2250.5272.3294

4、.6318.016:0156.3188.1205.8223.8244.4256.0271.5298.7326.0353.818:0173.7209.0225.0243.4263.8275.5291.0316.5342.0370分解分解18:1173.5208.2223.0240.0257.2269.8286.0309.8334.7360分解分解20:0198.2229.7245.9263.4282.4294.8脱臭脱臭对对油品质油品质的的影响影响p提高提高烟点烟点p降低降低色泽色泽脱臭油质量评价脱臭油质量评价过去，感官评价：如色泽、风味等目前，对油脂营养潜在影响：微量成分如生育酚、反式/氧化/

5、聚合物含量脱臭与蒸馏脱酸的关系脱臭与蒸馏脱酸的关系p臭味主要组分是臭味主要组分是FFA，其余臭味组分含量很少，仅，其余臭味组分含量很少，仅0.1%左右左右pFFA，臭味组分，臭味组分，FFA量可以作为脱臭效果指标量可以作为脱臭效果指标pFFA0.1%时，油仍有气味时，油仍有气味pFFA降至降至0.010.03%时，气味时，气味0p脱臭比脱酸需要更多的蒸汽脱臭比脱酸需要更多的蒸汽脱臭与脱溶的关系脱臭与脱溶的关系1 1吨吨待脱臭油待脱臭油1.5% FFA1.5% FFA蒸汽蒸汽1.5kg1.5kg脱酸油脱酸油脱臭油脱臭油蒸汽蒸汽8 810kg10kg脱臭脱酸脱溶脱臭脱酸脱溶蒸馏脱酸蒸馏脱酸脱溶脱溶

6、脱臭脱臭原理、设备原理、设备真空下水蒸气蒸馏真空下水蒸气蒸馏目的目的FFA 200700 mg/kg溶剂溶剂50 mg/kgFFA300mg/kg工艺条件工艺条件压力压力kp (mmHg ）0.4 (3）8 (60）0.8 (6）温度温度250270140180240时间时间80100min2.53hr15120min直接蒸汽直接蒸汽13atm14%14%蒸馏脱酸特点1.辅料省，不用碱，用水减少75%，废水减少90%, 废水含油50mg/kg2.精炼率高，避免中性油皂化和乳化损失3.特别适合高酸值油脂，工艺简单，直接获得脂肪酸副产品4.一塔多用，脱酸、脱溶、脱臭、脱毒和部分脱色，节省投资5.不

7、锈钢制造，耐不锈钢制造，耐FFA蒸汽腐蚀，增加蒸汽腐蚀，增加投资投资6.不不适适用所有种类和品质的油脂，棉籽油、鱼油、劣质油必须碱炼用所有种类和品质的油脂，棉籽油、鱼油、劣质油必须碱炼7.予处理成本高；蒸馏不当，油色深时，后脱色困难予处理成本高；蒸馏不当，油色深时，后脱色困难酸值酸值2.55102030精炼率精炼率物理物理精炼精炼9692867563()碱炼碱炼9388785838成本FFA%化学精炼物理精炼2.01.2二种精炼方法的成本假设：待脱臭油是理想溶液，臭味组分为溶质假设：待脱臭油是理想溶液，臭味组分为溶质根据拉乌尔（根据拉乌尔（LavoreLavore）定律，可推导）定律，可推导

8、间歇式间歇式 lnln（V1/V2V1/V2）= EPvAS/PO = KPvS= EPvAS/PO = KPvS/ PO/ PO 连续式连续式 V1/V2 = 1+KPvS/ POV1/V2 = 1+KPvS/ PO E = 1 E = 11/e 1/e kFtkFt 式中 E汽提（脱臭）效率 K校正系数 P系统总压力 A活动系数 Pv臭味组分蒸汽压 S水蒸汽物质的量（mol） k臭味组分扩散常数 O中性油脂物质的量（mol） F汽油接触面积 V1脱臭前臭味组分物质的量（mol） T汽油接触时间 V2脱臭后臭味组分物质的量（mol）汽提公式汽提公式1.脱臭效果：脱臭后臭味组分的浓度V2 qV

9、2与PV成反比，总外压P固定时，温度，PV，V2qV2与P成正比，P，则V2qV2与（S/O）成反比，S/O，则V2 2.如脱臭程度V2已定，且脱臭温度恒定，则PV恒定则由式知，P/S之比也必恒定 如果P，则蒸汽用量S 如果P真空，则S低至极限公式分析V1/V2= 1+ KPvS/ PO这就是为什么汽提脱臭必须尽可能处于最大这就是为什么汽提脱臭必须尽可能处于最大真空度下作业的理论根据真空度下作业的理论根据1. 蒸发效率Eq与脱臭塔的结构有关q接触时间t长，接触面积F最大时，E1q间歇式脱臭罐，E值一般在0.70.9；半连续脱臭塔则为0.992.如何提高E 汽化主要产生在液体(油) 表面上，因此

10、，油须循环，部分表面暴露,使油脂有较大的自由表面p传统的浅盘型脱臭器p用用分布管或喷射泵喷入水蒸气分布管或喷射泵喷入水蒸气p气泡提供动能,破坏液膜，而液膜阻止在表面上的汽化公式分析E=11/e kFt蒸发效率在薄膜系统中，油脂分布成薄层状 油脂进入填料装置，靠重力形成薄层状或由强制循环和喷雾成薄层状 水蒸气以真正逆流的形式与油脂接触 游离脂肪酸原有水解总损耗的2030% 甾醇及不皂化物60% 中性油水解成的甘一、二酯飞溅损耗飞溅损耗蒸馏损耗蒸馏损耗脱臭损耗脱臭损耗间歇式脱臭飞溅损耗间歇式脱臭飞溅损耗3.3kp1.3kp蒸汽通量kg/h损耗kg/h0506001000总损耗总损耗n 不考虑游离脂

11、肪酸，待脱臭油中气味组分一般不超过油不考虑游离脂肪酸，待脱臭油中气味组分一般不超过油重重0.10%n 然而，脱臭过程中，实际损耗然而，脱臭过程中，实际损耗0.10%n 在先进的设备及合理的操作条件下，对游离脂肪酸含量在先进的设备及合理的操作条件下，对游离脂肪酸含量小于小于0.10%的油脂，在压力的油脂，在压力0.4kpa、230270下，下， 脱臭最小损耗一般为脱臭最小损耗一般为0.20.4%，再加上待脱臭油中，再加上待脱臭油中FFA含量的含量的1.051.2倍倍二二 影响脱臭因素影响脱臭因素p尽可能高的温度尽可能高的温度p尽可能低的压力尽可能低的压力p适量的蒸汽适量的蒸汽p合理的喷射系统合理

12、的喷射系统温度p脱臭程度V2一定时 温度，则PV，蒸汽消耗量S p真空度P一定时 温度，则PV，臭味逸出速率 p温度，色泽温度PV（ Pa ）相对脱臭速率1772133.312047.4133.3323225133.39V1/V2= 1+ KPvS/PO温度与棕榈酸分压及其逸出速率温度每 17 ，脱臭时间减半温度极限温度过高，增加油耗，降低稳定性，一般温度，230270p油脂水解p聚合p被蒸馏出油脂加工工序中的操作温度 操作压力（真空度）经济上可行，低至极限的真空度，P0p蒸汽量S与P成正比，P，S，蒸汽引起的蒸馏损耗pP，臭味沸点，时间，有利油脂品质pP，水解，水解引起的蒸馏损耗，油品的FF

13、A值目前优良的脱臭蒸馏塔，P一般0.270.40KPaV1/V2= 1+ KPvS/PO油脂加工中的压力项目项目压力压力kpkp (mmHg (mmHg）油脂干燥油脂干燥脱色和过滤脱色和过滤脱臭脱臭脱溶脱溶物理脱酸物理脱酸酯化酯化酯交换酯交换甘油蒸馏甘油蒸馏甘油浓缩甘油浓缩氢化氢化2.72.78 (208 (206060） 2.72.78 (208 (206060）0.40.41.3 (31.3 (31010）8 (608 (60）0.130.130.53 (10.53 (14 4 ）0.130.130.53 (10.53 (14 4 ）(1(12 2 ）(20(206060） 蒸汽 通汽速率

14、与时间p要使臭味降到V2，需足够蒸汽量S，理论上1/1p蒸汽量通汽速率时间p通汽速率，E，以油脂不飞溅为度p时间，E，但油脂聚合、热分解p脱除定量臭味所需的蒸汽量S，随臭味含量的减少而增加 在脱臭最后阶段，要有足够时间和充足蒸汽量p当压力和通汽速率固定不变时，温度，则PV，时间p蒸汽占油量 间歇式为515% 半连续式设备为4.5% 连续式为4%左右 间歇脱臭，38小时，连续脱臭，15120分钟E=11/e kFt 直接蒸汽与油脂直接接触，其质量至关重要 如果直接蒸汽是低压蒸汽，必须过热处理 直接蒸汽要求干燥、不含氧锅炉水富含金属离子，锅炉蒸汽必须分水，才能进入脱臭器设备、管道、阀门、泵等，严格

15、密闭不漏气，以免真空度下降和油脂氧化直接蒸汽质量脱臭设备结构p多级逆流循环的连续式脱臭塔，能在每个交换级中建立汽液相平衡，蒸汽耗用量Sp油层深,层内绝对压力P，单位蒸汽体积，脱臭效果p液面以上空间要合适 太大，蒸出的臭味冷凝回流到液相 太小，增加飞溅损耗 应有防飞溅装置，蒸馏液回流结构，折流板水蒸汽的体积q待脱臭油品质，臭味组分的初浓度V1qV2取决于成品油的要求，不要随意提高品级要求越低，脱臭越易完成，消耗也少，成品油的贮藏性能也较好q待脱臭油要很好除去胶质、色素、微量金属q若毛油极度酸败，大部分天然抗氧剂已失去，那么它很难精炼成稳定性好的油脂待脱臭油和成品油质量三三 脱臭工艺脱臭工艺1)1

16、)间歇式间歇式2)2)半连续式半连续式3)3)连续式连续式连续式热量回收节约40%蒸汽换热器冷却器换热器析气器脱臭器原料油50190 140180 100 冷却水25水40间接蒸汽间接蒸汽直接蒸汽直接蒸汽油40真空泵240170脱臭操作冷却过滤p脱臭油经油油换热器回收热量后，仍有100高温p需通过水冷却器冷却至40以下，方可接触空气进行过滤p脱臭油过滤，目的是脱除金属等杂质，称作安全过滤p安全过滤不同于毛油净化过滤，滤布要及时清理，经常更换p过滤成品油，及时包装或添加抗氧化剂真空系统运行p 脱臭真空度0.40.41.3kp (31.3kp (310mmHg10mmHg）用三级蒸汽喷射泵p 德国

17、Korting四四 脱臭设备脱臭设备脱臭设备辅助装置油脂析气器换热器脂肪酸捕集器屏蔽泵真空装置 脱臭塔连续脱臭器直径mm高度mm塔盘数生产能力kg/h1600600045023009600510030008600515033001000052003600110006250蒸汽加热盘管飞溅油的回收脂肪酸（馏出物）捕集器真空真空冷脂肪酸进口热脂肪酸出口脱臭气体进口 瓷圈第六章 冬化夏化一 目的和原理二 影响冬化的因素三 脱蜡工艺与设备设备一 目的和原理冬化 脱蜡、脱硬脂 脱蜡从油中脱除或提取蜡质 脱硬脂将熔点高的甘三酯组分结晶并分离p提高食用油品质p综合利用蜡、硬脂资源p熔点80p 40以上，溶于

18、油脂，压榨还是浸出毛油，都含蜡p常温(30)以下，溶解度低，析出蜡的细晶粒而成为很稳定的油溶胶,影响油品透明度和消化吸收率、滋味和适口性p任何一种精炼 (水化，中和，漂白，脱臭) 都不能完全消除蜡质，因此从油脂中除去有一定困难p油中含蜡量10ppm，才能保证精制油冷藏稳定性p蜡质使已精炼的油脂和氢化造成过滤困难p蜡是重要的工业原料，制蜡纸、防水剂、光泽剂 蜡蜡p各种毛油含蜡量差异很大p料胚中含壳量的增加，蜡增加p含蜡量则较高毛油， 玉米胚芽油0.01 0.04% 葵花籽油0.060.2% 米糠油含15%脱硬脂 p提高液体油低温贮藏性p冷餐油、凉拌油要求低温下清晰透明，对硬脂的含量有限制脱蜡机理

19、 蜡分子结构 O 酰氧基(RCO)，弱亲水基 微弱极性 40，极性微弱，溶于油30，低温下持续一段时间，蜡晶体相互凝聚成较大的晶粒，比重增加而变成悬浊液，结晶析出p蜡是亲脂性化合物，温度是确定油中蜡稳定的因素之一，脱蜡法的共同点，温度 25溶液胶体悬浮体脱硬脂依据p天然油脂 混甘三酯混合物 前混 后混 p甘三酯分子中脂肪酸分布的不同，导致甘三酯理化性质上的差异p理化性质 主要指熔点，从50到80的变化p分离方法 在一定温度下分段结晶甘三酯种类sssssusuuuuuMp457330420250在有机溶剂中溶解性常温下状态固半固半固液体液体应用脂肪酸生产硬脂涂层糖果人造奶油色拉油甘三酯理化性质差

20、异脱蜡脱硬脂的共性1.工艺过程 冬化（液油冷却、结晶，然后固液分离），属于分提，是分提的一种2.脱蜡 去液油中高熔点蜡脂3.脱硬脂 去液油中高熔点固脂4.由于脱去蜡和硬脂的量10%，通常看成是油脂精炼的一部分5.在某种意义上，冬化是为了去高熔点成分，软油是希望得到的产品，而固体部分无足轻重冬化是物理变化过程，缓慢分为三步1) 含蜡、固脂熔融油脂过冷却、过饱和2) 晶核形成，生成速度 W3) 晶体成长，成长速度 Q冬化的共性2影响冬化冬化因素脱蜡 脱硬脂 温度蜡凝固点常规法，2030溶剂法，20硬脂凝固点降温速度 要缓慢结晶时间结晶养晶(老化、熟成)时间 2436hr搅拌速度1013转/分，或间

21、歇搅拌助晶剂 (1)溶剂(2)表面活性剂 (3)凝聚剂(4)尿素输送及分离方式弱紊流、低剪切力的往复式柱塞泵过滤压力要适中油品质 胶性杂质 冬化冬化温度q油温予调整，熔化自然晶体 蜡、固脂熔点较高，常温下可自然结晶 自然结晶晶粒很小，大小不一，在油中胶溶，难以分离q冬化冬化温度，在冬天进行的分提q冷却剂和油温差不能太大，否则，会在冷却面上形成大量晶核，不利于传热，又不利于油蜡分离q脱蜡脱蜡温太低太低 粘度增加，油、蜡分离难 高熔点的固脂也析出 增加脱蜡损耗降温速度q 与W、Q关系很大 降温过程要缓慢进行 降温速度足够慢时，高熔点蜡首先结晶，同时放出结晶热 温度继续下降，熔点较低蜡也析出，并与已

22、析出的结晶碰撞，以已析出的蜡晶为核心长大。晶粒大而少 降温速度快，高熔点蜡刚析出，较低熔点蜡就已单独析出，来不及碰撞。晶粒多而小，夹带油多q从生产角度考虑，不能太慢，通过冷却试验确定降温速度 冬化曲线冬化油冷却曲线02412142230323405101520253035024121422303234时间（小时）温度（）结晶时间结晶时间冷却养晶 当温度逐渐冷却下降到预定的结晶温度后，还需在该温度下保持一定时间，进行养晶(老化、熟成) 养晶过程中，晶粒继续长大 从晶核形成到晶体成长为大而结实的结晶，需要足够的时间 搅拌速度p结晶要在低温下进行p但结晶是放热过程，所以必须冷却搅拌p不搅拌，只有布朗运动，结晶太慢p搅拌可使油脂中各处